Les structures volcaniques

Les structures volcaniques.

Lors de leur fonctionnement, les volcans produisent un certain nombre de paysages distincts, dont bon nombre d'exemples sont représentés dans les Warrumbungles. Dans certains cas, comme, par exemple pour les necks volcaniques, les structures ne deviennent seulement visibles que longtemps après que le volcan se soit éteint et que l'érosion ait enlevé les formations qui les avaient couvertes.

Les coulées de lave : les coulées de lave sont la résultante d'un magma liquide qui s'est écoulé à la surface de la terre. Ils peuvent être de deux types différents. La lave visqueuse (trachyte et quelques basaltes) produit des coulées épaisses avec une surface rocailleuse " en mâchefer " (coulée type Aa) causée par la solidification continuelle de la surface externe de la coulée qui est sans cesse fracturée par la poussée de la lave liquide à l'intérieur (Doc. 22). Au contraire, la lave basaltique, fortement liquide, produit des coulées minces (coulées Pahoehoe ; Doc. 23) avec des surfaces lisses ou parfois " boudinées " parce que les refroidissements de partie extérieure se font très rapidement contre l'air froid et que la pression de la lave liquide à l'intérieur est insuffisante pour la fracturer. Ces coulées de lave sont responsables de la construction d'une grande partie du volcan des Warrumbungles. La trachyte, plus visqueuse, forme des coulées épaisses, massives jusqu'à plusieurs dizaines de mètres d'épaisseur comme celles que l'on rencontre sur la route de Siding Spring formant un éboulis proéminent autour des côtés nord et est du mont Exmouth. Le Mont Naman, dans la partie du sud du Parc, est une coulée épaisse formée par du magma particulièrement visqueux qui s'est étendu seulement à une courte distance du conduit principal (Doc. 24a)

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Doc. 22. Coupe d'une coulée de lave Aa typique. L'extérieur de la coulée se refroidit grâce à l'air, se solidifiant et devenant fragile. La roche fragile est continuellement fracturée par la force de la lave fondue s'avançant à l'intérieur de la coulée. De telles coulées sont visibles dans un volcan érodé comme celui des Warrumbungles et possèdent des bases et des sommets abrasés séparés par des zones centrales homogènes. Elles ne dépassent rarement pas 50 m d'épaisseur, mais peuvent s'étendre sur plusieurs kilomètres.

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Doc. 23. Bourrelets de lave (Pahoehoe) à la surface d'un basalte dans les Îles Hawaïennes. Les Pahoehoe des surfaces sont rarement préservés dans des volcans plus vieux comme les Warrumbungles, mais peuvent parfois être observés au niveau du contact entre deux coulées.

Doc. 24. Coupes de divers édifices volcaniques produits par magma trachytique de plus en plus visqueux .

A Un magma trachytique modérément visqueux atteint la surface et étend une distance courte pour former une coulée de lave trachytique épaisse. Le Mont Naman, un bon exemple de ce type de coulée, fait environ 1,5 km de long et environ 300 mètres d'épaisseur.

B Un magma plus visqueux ne s'écoule pas très loin du conduit, mais s'accumule autour pour former un dôme de lave. Bluff Mountain et Belougery Split Rock sont des dômes de lave typiques. Notez l'enveloppe extérieure abrasée composée de brèches encerclant l'intérieur homogène.

C Le magma est trop visqueux pour couler, mais arrive juste à sortir comme une aiguille rigide de lave. Les blocs de trachyte se détachent de l'aiguille lors du refroidissement et s'accumulent autour de la base formant un dépôt de brèche. Belougery Spire peut avoir eu cette forme ou bien, peut avoir été une intrusion qui n'a pas atteint la surface, mais qui a, par la suite, été dégagée par l'érosion des dépôts pyroclastiques l'entourant.

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La lave basaltique d'autre part, est beaucoup plus fluide et s'étend rapidement pour former des coulées minces ne dépassant pas quelques mètres d'épaisseur. Le plus souvent, le sommet de la coulée sera vésiculaire, c'est à dire contiendra des cavités de gaz ou des trous ; des coulées successives peuvent être séparées par une couche de matériel pyroclastique. Les couches de produits pyroclastiques et de lave vésiculaire sont érodées très facilement et vu d'une certaine distance, les coulées apparaissent sur une pente comme une série de terrasses. On peut voir de telles coulées de lave sur les pentes supérieures du Mont Exmouth près de l'entrée ouest du Parc et dans les crêtes au sud de la route près de Timor Rock.

Les dômes de lave : les dômes de lave se forment quand le magma qui atteint la surface est alors trop visqueux pour s'écouler du conduit et s'accumule juste autour. La formation d'un dôme est très longue, et il faut des mois ou même des années pour que celui-ci soit créé grâce à la pression du magma à l'intérieur du dôme cassant la partie extérieure qui se refroidit en permanence. Ce matériel cassé (brèche) sort du dôme et en créant une pente d'éboulis bréchiques autour des flancs (Doc. 24b). On peut voir une couche bréchique de ce type sur le chemin menant à Belougery Split Rock. Il y a de nombreux exemples de dômes de lave dans les Warrumbungles notamment Belougery Split Rock, Bluff Mountain, Berrumbuckle Mount et Bingie Grumble Mount.

Dykes : les Dykes se forment quand le magma s'introduit dans une fracture à travers des roches préexistantes. Un des exemples les mieux connu dans les Warrumbungles, est le Breadknife, fait de trachyte de plusieurs centaines de mètres de long mais de quelques mètres de largeur. Le Breadknife forme maintenant un relief proéminent car les roches environnantes dans lesquelles il a pénétré, étaient des dépôts de fragments pyroclastiques (tufs et brèches) qui ont été érodés alors que la trachyte plus dure est restée. Un autre dyke forme une partie du sentier au sommet du Bress Summit, et de nombreux autres peuvent être vus coupant le grès à côté de la route entre Whitegum Lookout et le Visitor Center (Doc. 25).

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Doc. 25. Dyke de trachyte mis à l'affleurement dans une coupe aménagée sur le parking John Renshaw. Le manche du marteau est environ 60 cm de long.

Sills : Comme des dykes, les sills sont aussi des intrusions tabulaires de magma mais dans ce cas le magma a pénétré parallèlement, plutôt qu'à travers les roches existantes, par exemple le long des limites entre deux couches de sédiments ou le long du contact entre deux coulées de lave préexistantes. Dans ce dernier cas, un sill peut être difficile à distinguer d'une coulée de lave et des observations minutieuses sont nécessaires pour les distinguer. Bien que beaucoup de sills existent sans aucun doute dans les Warrumbungles, on n'en connaît aucun qui soit aisément identifiable et accessible.

Necks volcaniques : Dans les ultimes épisodes d'une éruption volcanique, le magma montant du sous-sol peut se refroidir et se solidifier pour finalement boucher le conduit. Si les roches déposées autour du conduit pendant l'éruption sont des tufs légers et des brèches, plus susceptibles d'être érodés que la lave, celles-ci seront dégagées rapidement, laissant une intrusion volcanique cylindrique ou neck volcanique. Le Bluff Crater est un exemple classique de neck volcanique. Une dépression en forme de bol résultant de l'érosion des tufs et brèche entourant le Bluff Crater est visible facilement depuis le chemin menant au sommet de Bluff Mountain.
Dépôts pyroclastiques : Presque tous les types de volcanisme impliquent au moins un peu d'activité explosive. Celle-ci peut aller des petites explosions qui projettent du matériel seulement à quelques dizaines ou centaines de mètres du conduit actif, jusqu'aux éruptions explosives cataclysmiques qui éjectent des matériaux à des dizaines de kilomètres d'altitude et qui s'étalent sur des centaines des kilomètres carrés aux environs. Les fragments éjectés pendant une éruption pyroclastique sont catalogués comme :
Les blocs sont des gros morceaux de roche solide, provenant généralement d'éruptions précédentes, projetées hors du conduit pendant une éruption, tandis que les bombes sont les masses de lave partiellement fondue qui se refroidissent lors de leur trajet en l'air. Les roches produites sont appelées des brèches (composées surtout de blocs ou de bombes), lapilli tufs (lapilli dominants) et tufs (cendres dominantes). Les roches pyroclastiques déposées près du site d'éruption sont typiquement des brèches contenant beaucoup de gros fragments (Doc. 26) tandis que celles déposées plus loin du conduit sont des tufs beaucoup plus fins (Doc. 27), essentiellement composés de cendres facilement emportées par le vent. Au cours d'éruptions explosives particulièrement violentes, les fragments pyroclastiques peuvent être éjectés sous forme d'un mélange extrêmement énergétique de gaz chauds et de cendres appelé coulée pyroclastique ou " nuée ardente ". Celle-ci se déplace à grande vitesse, détruisant tout sur son passage et laissant un dépôt caractéristique appelé " ignimbrite ". Dans d'autres cas, la cendre est éjectée dans l'atmosphère et retombe simplement sur terre pour former un dépôt gravitaire (comme les chutes de neige).

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Doc. 26. Dépôt de roche pyroclastique trachytique massive (brèche),à l'affleurement sur le circuit du Grand High Tops. Notez l'absence de litage dans la roche et l'abondance de fragments de trachyte anguleux, suggérant une source proche. Le couvercle de l'objectif fait 60 mm de diamètre.

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Doc. 27. Dépôt finement lité de roche pyroclastique trachytique (tuf), à Chalk Mountain, au nord de Coonabarabran. Les tâches blanches sont de petits fragments de pierre ponce. Des dépôts de tufs lités sont aussi visibles sur le côté du chemin à West Spirey Ramp (Circuit des Grand High Tops, étape 12). La loupe a un diamètre de 20 mm.

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